 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАНИЯ И ЕГО ОБЪЕМ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К выполнению контрольной работы
По дисциплине «Теплотехника»
для студентов специальностей:
Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений; 090700 – Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газовых хранилищ; 090800 – Бурение нефтяных и газовых скважин
Ставрополь 2010
В методических указаниях к контрольной работе по дисциплине «Теплотехника» для студентов специальностей: 090600 – Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений; 090700 – Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газовых хранилищ; 090800 – Бурение нефтяных и газовых скважин, приведены исходные данные и проводится анализ термодинамического процесса. Даны рекомендации по расчёту эффективной изоляции аппарата (трубопровода). Приведена методика расчёта теплообменников рекуперативного типа, на примере которой показаны преимущества противоточной схемы включения аппаратов.
Составители: Стоянов Н.И., Калиниченко М.Ю..
Рецензент Воронин А.И.
ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАНИЯ И ЕГО ОБЪЕМ
1.1 Задание к контрольной работе
1.1.1 Расчет и анализ термодинамического процесса
Смесь двух газов из начального состояния 1, переходит в результате термодинамического процесса в конечное состояние 2. Определить все параметры состояния смеси или их изменения в начале и конце процесса, работу и теплоту процесса. Построить процесс в масштабе в диаграммах P-V и T-S. Исходные данные выбрать из таблицы 1.1.
1.1.2 Расчет тепловой изоляции теплообменного аппарата
Определить толщину изоляции трубопровода (теплообменного аппарата) диаметром dн, проходящего по цеху (установленного в цехе), с тем, чтобы температура на поверхности изоляции не превышала 40 оС. Изоляционный материал защищен покровным слоем, предохраняющим изоляцию от разрушения и влаги. Толщина покровного слоя dп. сл, а его коэффициент теплопроводности lп. сл = 0,38 Вт/(м К). Определить, во сколько раз уменьшатся потери теплоты с поверхности 1 м трубопровода (теплообменного аппарата) после покрытия его тепловой изоляцией, по сравнению с неизолированным трубопроводом, если температура воздуха в помещении tв, а температура наружной стенки трубы (теплообменного аппарата) tст. Исходные данные для расчета принять по таблице 1.2.
1.1.3 Проектный расчет теплообменного аппарата
Определить поверхность нагрева рекуперативного теплообменного аппарата при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей (при движении греющей воды во внутренней трубе, а нагреваемой - по кольцевому каналу между трубами), если расход греющей воды G1, расход нагреваемой воды G2, начальные температуры теплоносителей t`ж1, t`ж2 и конечная t``ж2, внутренний диаметр внутренней трубы d1, толщина стенки внутренней трубы d, коэффициент теплопроводности внутренней трубы l, внутренний диаметр наружной трубы d3, длина секции теплообменника L. Температуры стенки внутренней трубы определены по результатам предварительного расчета на ЭВМ и равны: со стороны греющей жидкости tс1; со стороны нагреваемой жидкости tс2. Данные для решения задачи выбрать по таблице 1.3.
Изобразить графики изменения температур теплоносителей при обеих схемах движения теплоносителей и схему теплообменника.
Указание: потерями тепла через внешнюю поверхность теплообменника пренебречь.
1.2 Выбор исходных данных
Исходные данные для расчёта принять из таблиц 1.1, 1.2, 1.3 по предпоследней и последней цифрам шифра зачетной книжки студента.
Таблица 1.1 – Исходные данные к расчёту и анализу термодинамического процесса
| Предпоследняя цифра шифра | Последняя цифра шифра | ||||||||||
| Характеристика смеси | Характеристика процесса | ||||||||||
| Цифра шифра | Газы | Массовая доля | Масса смеси m, кг | Цифра шифра | Показатель политропы n | Параметры состояния | |||||
| g1 | g 2 | T1, К | P 1 , МПа | T2 , К | P 2 , МПа | ||||||
| O2 | CO2 | 0,1 | 0,9 | 0,4 | 0,9 | 0,2 | |||||
| СO2 | H2 | 0,8 | 0,2 | 0,8 | 1,1 | 0,4 | |||||
| O2 | CO2 | 0,3 | 0,7 | 1,6 | 1,4 | ||||||
| O2 | H2O | 0,9 | 0,1 | 2,2 | 1,8 | ||||||
| N2 | H2 | 0,9 | 0,1 | 3,6 | 1,6 | 0,4 | |||||
| N2 | CO2 | 0,6 | 0,4 | 0,5 | 2,0 | 0,15 | |||||
| N2 | H2O | 0,8 | 0,2 | 0,9 | 1,3 | 0,1 | |||||
| H2 | CO2 | 0,05 | 0,95 | 1,4 | 1,2 | 1,25 | |||||
| H2 | H2O | 0,1 | 0,9 | 1,8 | 0,8 | 1,3 | |||||
| CO2 | H2O | 0,2 | 0,8 | 2,8 | 1,5 | 4,3 |
Таблица 1.2 – Исходные данные к расчёту тепловой изоляции теплообменного аппарата
| Предпоследняя цифра шифра | Последняя цифра шифра | ||||||
| № | tв, оС | tcт, оС | δп, сл., мм | № | dн, мм | Наименование типа изоляции | Коэффициент теплопроводности изоляции λ, Вт/(м К) |
| маты минераловатные | 0,077 | ||||||
| маты из стекловолокна | 0,047 | ||||||
| пухшнур из минеральной ваты | 0,072 | ||||||
| плиты полужесткие стекловатные | 0,047 | ||||||
| жгут стекловатный | 0,044+ +0,00023tcр | ||||||
| маты полужесткие минераловатные на фенольной связке | 0,0465+ +0,00021tcр | ||||||
| маты из стекловолокна | 0,042+ +0,0002tcр | ||||||
| маты минераловатные | 0,049+ +0,0002tср | ||||||
| плиты полужесткие стекловатные | 0,0465+ +0,00035tср | ||||||
| цилиндры полые минераловатные на фенольной связке | 0,051+ +0,0002tcр |
Примечание: tcр – средняя температура изоляционного слоя.
Таблица 1.3 – Исходные данные к проектному расчёту теплообменного аппарата
Поиск по сайту: